有期待的人,每一天都是崭新的一天。
文/陈代杰
据2010年8月出版的英国《柳叶刀-传染病》杂志介绍,一类超级细菌正在一些国家流行。它们对几乎所有抗生素都具有抗药性。这是否预示着抗生素时代的终结呢?
英国加迪夫大学的蒂姆·沃尔什教授如是答:“在某种程度上,的确是这样的。这将是最终的结果。”沃尔什的惊人预言主要依据他对一种对多种抗生素具有抗药性的细菌基因——新德里金属β内酰胺酶(NDM-1)基因的研究。该基因首先发现于印度的新德里。
2009年12月,沃尔什在《抗微生物剂和化疗》杂志上发表了一篇研究文章。这篇文章主要介绍一株分离自一位患者身上的超级细菌。这位患者是一位59岁的印度裔瑞典男性。2007年11月,他到达印度。2007年12月,他因臀部脓肿入住印度新德里医院。他曾多次中风,患有2型糖尿病,在瑞典居住多年,经常往返于瑞典和印度两国之间。2008年1月,他返回瑞典。3月,进入疗养院。4月,医生对其粪便进行培养,检测到含有NDM-1的大肠杆菌。
2009年,瑞典一位女性感染了含有NDM-1的细菌。这引起了英国卫生保护署的关注,并发表了一份声明,警示人们这类超级细菌可能在国际上流传开来。后来,沃尔什的研究小组调查了自2003~2009年,来自印度、巴基斯坦和英国的感染具有抗药性的肠道细菌的病例,包括大肠杆菌属和沙门氏菌属。他们发现,多例肠道细菌中含有NDM-1基因。而且,已有患者因感染NDM-1超级细菌死亡。沃尔什的研究结果刊登在2010年8月的英国《柳叶刀-传染病》杂志上。
其实,超级细菌对人们而言并不陌生。所谓“超级细菌”,就是指对大多数临床应用的抗生素产生耐药性的细菌。目前临床遭遇的“超级细菌”一般指的就是“ESKAPE”。这6个字母分别代表了6种著名的耐药菌——耐万古霉素肠球菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠杆菌。
这次新发现的NDM-1超级细菌之所以引起人们的广泛关注,是因为它具备了新的耐药机制。这种新的耐药机制主要得益于NDM-1基因。NDM-1基因产生新德里金属β内酰胺酶,它的结构和许多特性与以前已经发现的其他一些金属β内酰胺酶差异较大。
金属β内酰胺酶的作用是专门破坏临床上常用的β内酰胺类抗生素,包括青霉素。这些抗生素含有一种环状结构,能够阻碍细菌的复制,从而消灭细菌。金属β内酰胺酶破坏该类抗生素的环状结构,致使含有金属β内酰胺酶的细菌对该类抗生素产生抗药性。
幸运的是,医生还有其他杀手锏——碳(杂)青霉烯类抗生素。该类抗生素的作用范围广,对其产生抗药性的细菌少,一般在其他抗生素失效的情况下使用。而此次备受关注的新德里金属β内酰胺酶对碳(杂)青霉烯类抗生素也具有抗药性。
更令人担忧的是,NDM-1基因可以在不同的细菌之间传递。NDM-1基因存在于细菌体内一个可以移动的、并带有其他抗性基因的质粒上,很容易向其他细菌传播与扩散。事实上,《柳叶刀》文章的最重要的价值是用科学数据向人类敲响了超级细菌有可能迅速传播、扩散,甚至爆发的警钟。
如今,NDM-1超级细菌已经在法国、比利时、美国、加拿大、澳大利亚、日本等国家发现。这一传播速度令人震惊。在全球化进程中,国际旅游、医疗旅游都是传播速度加快的重要原因。而NDM-1基因很有可能在短时间内到达世界各地。
我国卫生部高度重视NDM-1超级细菌的监测工作。对于轰动世界的NDM-1超级细菌,我们应在思想上给予高度重视,及时了解有关NDM-1超级细菌的信息。同时,也要充分认识该类超级细菌的特点。
虽然NDM-1基因是由细菌的质粒携带,并已有体外实验证实它能够在不同种细菌间进行转移,但是,我们对此并不用恐慌。带有NDM-1的细菌是感染性的细菌,不是传染性的细菌。该类细菌的感染主要发生在医院中,尤其是带有伤口的免疫力降低的患者中。而且,目前这种细菌对替加环素和多黏菌素还是敏感的。所以,“超级细菌”难治易防。我们要勤洗手,注意个人卫生。
最重要的是,超级细菌引起患者死亡的警钟再次点醒了人们滥用抗生素的糊涂行为。合理使用抗生素,这才是控制超级细菌泛滥的最好方法。
谁助长了超级细菌的势力
在自然进化的进程中,突变是硬道理。大量的实验表明,平均106~109个细菌中会出现一个突变细菌。而这种突变本身没有方向性,细菌会因此变得更耐药,也有可能变得更敏感。如果大量使用抗生素,则会让细菌产生选择压力,把对抗生素敏感的细菌快速杀死,而留下耐药的细菌。正所谓,“有压力,就有对抗的动力。”这点在人与细菌的斗争中极为明显。
但是,为什么超级细菌出现的速度快得让人几乎束手无策,而且它们还具有快速传播,并可能在全球蔓延的本领?近10年来,科学家们一直在寻找答案。
科学家们指出,滥用抗生素从多种途径助长超级细菌的势力。
首先,滥用抗生素可以对细菌起诱导作用,“唤醒”细菌中原本“沉默”的耐药基因。
再者,细菌体内有一个SOS修复系统,可以帮助细菌修复来自外界的损伤,而滥用抗生素增强了细菌的修复功能。
第三,滥用抗生素会诱导细菌感受态的产生。感受态是细菌的一种容易接受外源基因片段的状态。例如,肉类制品上如果残留有耐药基因片段,则很容易被体内处于感受态的细菌接受,从而造成耐药的传播。所以,除了合理使用抗菌药物,有效控制细菌耐药性的泛滥和广泛的传播,还要注意非临床抗菌药物的滥用,如作为饲料添加剂等。
超级细菌传播迅速,不仅在于超级细菌本身的自我繁殖和扩散能力强外,还在于超级细菌感染对抗生素敏感的细菌的本领强。一些本来对抗生素敏感的细菌,可以通过“移花接木”般的技巧从超级细菌那里获得耐药基因,提高自己对付抗生素的本领。那么,谁是“移花接木”的始作俑者呢?科学研究表明,携带耐药基因的运载体——质粒;以及会跳舞的基因——转座子。它们很方便就能从一个细胞传到另一个细胞,是生物世界最寻常的基因交流方式。
——选自《科学画报》
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